試析HAZOP在石油化工設計中的應用

摘要：近年來，HAZOP技術得到了快速發(fā)展和廣泛關注，研究其在石油化工設計中的應用有著重要意義。本文首先對HAZOP相關內(nèi)容做了概述，分析了HAZOP分析的方法，并結合相關實踐經(jīng)驗，分別從合理準備設計文件、合理確定HAZOP審查的參與人員、合理確定HAZOP審查目標、合理確定HAZOP審查步驟等多方面研究了其在石油化工設計中的應用。

作為能夠有效提升石油化工設計實施效果的技術方法之一，HAZOP技術的優(yōu)勢特點不言而喻。該項課題的研究，將會更好地提升HAZOP技術的實踐水平，從而進一步保障石油化工設計的整體效果。

1、HAZOP概述

HAZOP——危險與可操作性分析/研究。HAZOP分析是按照科學的程序和方法，從系統(tǒng)的角度出發(fā)對工程項目或生產(chǎn)裝置中潛在的危險進行預先的識別、分析和評價，識別出生產(chǎn)裝置設計及操作和維修程序，并提出改進意見和建議，以提高裝置工藝過程的安全性和可操作性，為制定基本防災措施和應急預案提供依據(jù)。HAZOP分析歷經(jīng)幾十年的磨練，目前主要應用在化工裝置新建和改造設計過程中，國內(nèi)很多設計院開始在設計過程中引入此方法。

2、HAZOP分析的方法

2.1基于引導詞的HAZOP分析

基于引導詞的HAZOP分析方法是由有經(jīng)驗的專家小組對裝置的設計和操作提出有關安全上的問題，并共同討論解決問題的方法。研究中，對連續(xù)的工藝流程劃分成許多個節(jié)點，根據(jù)相關的設計參數(shù)引導詞，工藝或操作上可能出現(xiàn)的與設計參數(shù)偏離的情況提出問題，組長引導小組成員尋找產(chǎn)生偏離的原因，如果該偏離導致危險發(fā)生，小組成員將對該危險做出簡單的描述，評估安全措施是否充分，并可為設計和操作推薦更為有效的安全保障措施。

2.2經(jīng)驗式HAZOP分析

此種方式的HAZOP分析則主要依托原有經(jīng)驗對重復項目及改變部分做HAZOP分析。此方法一定程度上脫離引導詞，依靠HAZOP分析主持人的引導經(jīng)驗。此方法可以克服引導詞方式HAZOP分析費時的缺點。同一裝置的HAZOP分析如采用經(jīng)驗式則可以縮短到原來的三分之一時間。

2.3檢查表式HAZOP分析

由有經(jīng)驗的專業(yè)人員列出需要檢查的項目，再派出檢查人員針對被檢查的內(nèi)容逐一回答，并根據(jù)檢查結果提出整改意見。此種HAZOP分析方法是最簡單最易行的方法，這種方法多數(shù)應用于項目的前期工作階段（如工藝包設計階段），根據(jù)所用物料的危害程度，確定在設計中要重視的程度。

2.4基于模型的HAZOP分析

基于模型的HAZOP分析主要基于不同的數(shù)學模型，通過計算機輔助的手段進行分析，達到較少人為錯誤，節(jié)約時間提高效率的目的。

3、HAZOP在石油化工設計中的應用探討

3.1合理準備設計文件

從某種意義上來講，HAZOP審查工作的深度和效果預期直接取決于待審查的相應的設計文件，因此，設計文件的準備必須要科學合理，具有一定深度。例如，某項石化項目的HAZOP審查工作當中所涉及的相應的設計文件主要包括以下幾種：PID、工藝說明書、設計基礎、物料平衡表、管道等級規(guī)定、安全閥數(shù)據(jù)表、設備數(shù)據(jù)表、管道表、設備布置圖、聯(lián)鎖停車邏輯圖等。

3.2合理確定HAZOP審查的參與人員

HAZOP審查的參與人員的合理性與否將會直接影響審查工作的質(zhì)量水平，一般均要求HAZOP審查的參與人員擁有有關的技術經(jīng)驗。具體而言，HAZOP審查的參與人員應該包括組長、技術人員、專利商代表、操作代表（開車代表）、記錄人員。其中需要詳細說明的是，組長主要負責整個HAZOP審查工作的主持工作，因此他需要具有充足的HAZOP審查工作經(jīng)驗以及相關的工程設計經(jīng)驗；技術人員涵蓋的范圍較大，通常要求不同專業(yè)的、具備充分工程經(jīng)驗的、負責該項目工程設計的技術人員均需要參加HAZOP審查工作。

3.3合理確定HAZOP審查目標

首先，對設計文件進行認真審查，主要是審查誤操作、設備故障造成的操作波動會何種危險情況，是環(huán)境污染、設備自身損壞還是人身傷害；其次，對本裝置和其它裝置之間的波動是否會相互影響繼續(xù)認真審查，確定影響程度和后果；再次，對審查過程中發(fā)現(xiàn)的各種危險后果是否具備相應的處理方法（例如連鎖停車等）進行審查，并確定安全防范措施的有效性與合理性。最后，對于裝置開車、操作、停車以及維修的安全程度進行審查，確保其安全性。

3.4合理確定HAZOP審查的步驟

審查會首先由工藝工程師對整個工藝流程作簡單介紹，使與會者對裝置有一定的了解。然后審查組長根據(jù)流程將裝置劃分為多個小部分。在審查每個小部分時，工藝工程師先要對這一段流程進行詳細描述，并說明各設備，儀表以及管線的設計參數(shù)。在參會技術人員清楚流程后，審查組長會選擇一個假設偏差，然后與會者共同找出引起這個假設偏差的原因以及可能導致的危險后果，并且評判設計中的安全措施是否到位。例如，某條管線內(nèi)流量高于設計值，與會者討論后確定原因可能是此管線上的控制閥失靈，上游的壓力高于設計值或與此管道相連的管線上的閥門誤開等等。流量高這一偏差會導致的后果可能是設備超壓，改變化學反應平衡以至產(chǎn)生過多副產(chǎn)品或使反應失控等。而設計的控制室報警以及連鎖停車，管道上的限流孔板，某些關鍵閥門的鎖關設施等等作為安全措施可以避免上述危險的產(chǎn)生。如果現(xiàn)有設計達不到足夠的安全水平，審查組長會給出審查意見，要求設計人增加安全措施或修改設計參數(shù)以提高設備安全性。

3.5提供并嚴格執(zhí)行審查意見

審查意見是HAZOP審查會的成果。審查意見不僅是設計修改意見，還可以包括施工階段的注意事項：開車、操作、維修、停車過程中的注意事項等。報告將送交審查組長審核批準。雖然審查會已經(jīng)結束，但嚴格執(zhí)行審查意見是保證審查效果的關鍵。

4、結語

綜上所述，加強對HAZOP在石油化工設計中應用的研究分析，對于其良好實踐效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的石油化工設計工作中，應該加強對HAZOP技術重點要素與環(huán)節(jié)的重視程度，并注重其具體設計方案的客觀性。